浅议印制电路板的抗干扰设计

办公百科2022-04-15 19:12:37佚名

浅议印制电路板的抗干扰设计

  随着电子制造业的不断发展,印制电路板的重要性日益突显,如何进一步强化印制电路板的抗干扰设计,有着十分显著地现实意义。该文从抑制噪声源,消除干扰原因、切断噪声传播途径、提高敏感器件的抗干扰性能三个方面,阐述了印制电路板的抗干扰设计。该文旨在强化对印制电路板抗干扰设计的认识,并为今后相关领域研究提供一定的参考资料。
  
  印制电路板(PCB)设计是电子产品生产过程中一项非常重要的系统工作,并随着电子制造业的不断发展,人们越来越认识到印制板电路设计的重要性。尤其是印制电路板的抗干扰设计,直接关系到设计产品的性能。所以,在电路板抗干扰设计中,主要包括三方面:一是抑制噪声源;二是切断噪声源;三是降低受扰设备的噪声敏感度。那么,具体而言,关键在于以下几点工作。

  1 抑制噪声源,消除干扰原因
  

  在抑制噪声源的过程中,主要基于辐射噪声的减少,以及器件的合理布局两个方面着手。具体如图1所示,是抑制噪声源、消除干扰的措施。
  
  (1)减少辐射噪声。首先,在通常情况之下,处于正常工作状态的印制电路板会向外辐射噪声,进而形成噪声源;其次,在线路板中,由于谐振的出现,导致机壳向外产生辐射噪声;再次,电路板信号经过信号电缆向外辐射噪声,等等。所以,在减少辐射噪声的过程中,应注重三点:一是慎重选用器件:①挑选对热反馈影响小的器件;②器件老化问题的注重;二是使用多层PCB:一般情况下,应以中间层做电源线,并且电源线需要进行密封,两面进行绝缘处理;三是印制电路板“满接地”:在设绘高频线路板的过程中,应确保接地印制导线尽量粗,以便于器件更好地就近接地,进而有效的减少噪声辐射。
  
  (2)合理布置布置。在实际情况中,如果印制电路板上的器件缺乏合理的布置,极易银帆PCB干扰。对此,需要注重印制电路板上的器件布局,确定PCB的大小、形状。这是因为,如果PCB尺寸过大,就会家常印制导线,进而降低了噪声的有效容限。但是,过小的PCB尺寸,也会由于尺寸过小而出现散热不良,并且导线邻近与器件邻近,加剧了相互之间的感应。
  
  2 切断噪声传播途径
  
  我们知道,噪声传播途径主要有两条:一是辐射干扰;二是传导干扰。针对不同传播途径,所采用的技术存在差异。是两种传播途径下切断噪声传播途径的技术。
  
  (1)传导干扰。在传导干扰中,经常采用接地技术与过滤技术对干扰进行抑制。其中,过滤技术是指,在频域上处理电磁噪声的技术。通常情况下,需首先需要正确的选择好滤波器,并且正确的安装,方可最大程度的发挥滤波器的作用,抑制印制电路板上的传导干扰。而在接地技术在克服电磁干扰方面应用最为广泛,尤其是在印制电路板上,电源线与地线尤为重要。例如,在双面板上,常采用的接地方法多为单点接地法,即电源一个接点、地一个接点从PCB上引出。
  
  (2)辐射干扰。在印制电路板干扰设计中,辐射干扰常采用的技术多为屏蔽技术。该技术最简单又有效,具有显著的抗干扰性。其实,屏蔽技术就是导电的封闭面将其内外空间进行电磁性隔离,进而达到屏蔽、抗干扰的目的。
  
  3 提高敏感器件的抗干扰性能
  
  基于敏感器件抗干扰性能的提升,其有效措施有多种。在笔者看来,主要在于两个方面:一是妥善布设印制导线;二是合理布置板间配线。那么,具体而言,需要落实以下几点工作。
  
  (1)印制导线的妥善布设。实现印制导线的有效布设,在很大程度上提高了PCB的抗干扰性能。于是,在布线工艺及原则上需要注意四点:①在布线条件满足的情况之下,布线应先是单面板,其次才是双面或者多层板。并且,在布线的过程中,应确保布线简单且均匀,布线的密度应基于PCB的实际情况进行合理的选择;②对于主要的信号线,在布线的过程中应处于板中央,且靠近接地线。与此同时,信号线以及信号回路线所形成的环面应做到精良的小;③对于外连信号线,一定要妥善布设,做到输入引线尽量短,进而有效的提高输入端阻抗能力;④在相邻布设面导向的处理过程中,应采取相互垂直的形式,以避免或减小寄生耦合。所以,在抑制导线的布设过程中,要基于有效的措施进行处理,最大程度的提高PCB敏感器件的抗干扰性能。
  
  (2)板间配线的合理布置。从实际情况了容颜,板间配线的合理性与否,直接影响PCB的噪声敏感性。于是,在板间配线的布置过程中,需要做到全面检查、认真调整,从本质上确保板间配线的合理性。总而言之,,需要注意三点:①板间信号性不宜过长,且不能靠近电力线;②对于远程输送的信号,应进行有效的屏蔽保护;③为避免直流地与交流地的相互干扰,应严格进行分离。
  
  总之印制电路板的抗干扰设计,是确保系统正常工作的重要基础。而基于上述,我们可以知道,印制电路板抗干扰设计主要在于三个方面的工作落实:首先,抑制噪声源,消除干扰原因;其次,切断噪声传播途径;再次,提高敏感器件的抗干扰性能。只有这样,才能最大程度的消除印制电路板的干扰。

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